Mi az az alumíniumötvözet?
Az alumíniumötvözet egy olyan kémiai összetétel, amelyben a tiszta alumíniumhoz más elemeket adnak a tulajdonságainak javítása, elsősorban a szilárdságának növelése érdekében. Ezek az egyéb elemek közé tartozik a vas, a szilícium, a réz, a magnézium, a mangán és a cink olyan mennyiségben, hogy együttesen az ötvözet akár 15 tömegszázalékát is kitehetik. Az ötvözetekhez egy négyjegyű szám tartozik, amelyben az első számjegy egy általános osztályt vagy sorozatot azonosít, amelyet a fő ötvözőelemek jellemeznek.
Tiszta alumínium
1xxx sorozat
Az 1xxx sorozatú ötvözetek 99%-os vagy annál nagyobb tisztaságú alumíniumból állnak. Ez a sorozat kiváló korrózióállósággal, kiváló megmunkálhatósággal, valamint magas hő- és elektromos vezetőképességgel rendelkezik. Ezért az 1xxx sorozatot gyakran használják átviteli vagy villamosenergia-hálózati vezetékekhez. Az ebben a sorozatban található általános ötvözetjelölések az 1350, amely elektromos alkalmazásokhoz, és az 1100, amely élelmiszer-csomagoló tálcákhoz használható.
Hőkezelhető ötvözetek
Néhány ötvözetet oldat hőkezeléssel, majd edzéssel, vagy gyors hűtéssel erősítenek meg. A hőkezelés során a szilárd, ötvözött fémet egy meghatározott pontra hevítik. Az ötvözőelemek, az úgynevezett oldott anyag, homogén módon oszlanak el az alumíniummal, így szilárd oldatba kerülnek. A fémet ezt követően edzéssel, vagy gyorsan lehűtik, ami az oldott anyag atomjait a helyükre fagyasztja. Az oldott anyag atomjai ennek következtében finoman eloszlatott csapadékká egyesülnek. Ez szobahőmérsékleten történik, amit természetes öregítésnek nevezünk, vagy alacsony hőmérsékletű kemencében, amit mesterséges öregítésnek nevezünk.
2xxx sorozat
A 2xxx sorozatban a rezet használják fő ötvözőelemként, és oldat hőkezeléssel jelentősen megerősíthető. Ezek az ötvözetek a nagy szilárdság és szívósság jó kombinációjával rendelkeznek, de nem rendelkeznek olyan légköri korrózióállósággal, mint sok más alumíniumötvözet. Ezért ezeket az ötvözeteket általában festik vagy plattírozzák az ilyen expozíciókhoz. Általában nagy tisztaságú ötvözettel vagy 6xxx sorozatú ötvözettel plattírozzák őket a korrózióállóság növelése érdekében. A 2024-es ötvözet talán a legismertebb repülőgépötvözet.
6xxx sorozat
A 6xxx sorozat sokoldalú, hőkezelhető, könnyen alakítható, hegeszthető, mérsékelten nagy szilárdsággal és kiváló korrózióállósággal rendelkezik. Az ebbe a sorozatba tartozó ötvözetek szilíciumot és magnéziumot tartalmaznak a magnézium-szilicid kialakítása érdekében az ötvözetben. A 6xxx sorozat extrudált termékei az elsődleges választás építészeti és szerkezeti alkalmazásokhoz. A 6061 ötvözet a legszélesebb körben használt ötvözet ebben a sorozatban, és gyakran használják teherautó- és hajóvázakban. Ezenkívül néhány telefontok is készült 6xxx sorozatú ötvözetből.
7xxx sorozat
A cink az elsődleges ötvözőanyag ebben a sorozatban, és ha kisebb mennyiségben magnéziumot adnak hozzá, akkor egy hőkezelhető, nagyon nagy szilárdságú ötvözetet kapnak. Más elemek, például réz és króm is hozzáadhatók kis mennyiségben. A legismertebb ötvözetek a 7050 és a 7075, amelyeket széles körben használnak a repülőgépiparban.
Nem hőkezelhető ötvözetek
A nem hőkezelt ötvözeteket hidegalakítással erősítik meg. A hidegalakítás hengerlési vagy kovácsolási módszerek során történik, és a fém „megmunkálásának” folyamata, amelynek során erősebbé teszik. Például, amikor az alumíniumot vékonyabb vastagságúra hengerelik, az erősebbé válik. Ez azért van, mert a hidegalakítás diszlokációkat és üresedéseket hoz létre a szerkezetben, ami gátolja az atomok egymáshoz viszonyított mozgását. Ez növeli a fém szilárdságát. Az olyan ötvözőelemek, mint a magnézium, fokozzák ezt a hatást, ami még nagyobb szilárdságot eredményez.
3xxx sorozat
A mangán a fő ötvözőelem ebben a sorozatban, gyakran kisebb mennyiségű magnéziummal. Az alumíniumhoz azonban csak korlátozott százalékban lehet hatékonyan mangánt adni. A 3003-as ötvözet népszerű általános célú ötvözet, mivel mérsékelt szilárdsággal és jó megmunkálhatósággal rendelkezik, és olyan alkalmazásokban használható, mint a hőcserélők és a főzőedények. A 3004-es ötvözetet és módosításait alumínium italosdobozok testében használják.
4xxx sorozat
A 4xxx sorozatú ötvözeteket szilíciummal kombinálják, amelyet elegendő mennyiségben lehet hozzáadni az alumínium olvadáspontjának csökkentéséhez anélkül, hogy ridegséget okozna. Emiatt a 4xxx sorozat kiváló hegesztőhuzalokat és forrasztóötvözeteket eredményez ott, ahol alacsonyabb olvadáspontra van szükség. A 4043 ötvözet az egyik legszélesebb körben használt hozaganyag a 6xxx sorozatú ötvözetek hegesztéséhez szerkezeti és autóipari alkalmazásokban.
5xxx sorozat
A magnézium az 5xxx sorozat elsődleges ötvözőanyaga, és az alumínium egyik leghatékonyabb és legszélesebb körben használt ötvözőeleme. Az ebbe a sorozatba tartozó ötvözetek közepes és nagy szilárdságú tulajdonságokkal rendelkeznek, valamint jó hegeszthetőséggel és korrózióállósággal a tengeri környezetben. Emiatt az alumínium-magnézium ötvözeteket széles körben használják építőiparban, tartályokban, nyomástartó edényekben és tengeri alkalmazásokban. Az ötvözetek gyakori alkalmazási példái közé tartozik: az 5052 az elektronikában, az 5083 a tengeri alkalmazásokban, az eloxált 5005 lemezek építészeti alkalmazásokhoz és az 5182 az alumínium italosdobozok fedelének gyártásához.
